河北辛集中学2019届高三12月月考物理试题

河北辛集中学2019届高三12月月考物理试题

‎2018-2019学年度第一学期第三次阶段考试 高三物理试题 命题教师：郭术红 校对：黄敬平 ‎ 考试时间：90分钟 满分：110分 ‎ 第I卷（选择题64分）‎ 一、选择题：（共16题 每题4分 共64分。1—10为单选，11—16为不定项选择，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1. 如图所示的电场线，可判定(　　)‎ ‎ A.该电场一定是匀强电场 ‎ B.A点的电势一定低于B点电势 ‎ C.A点的场强一定大于B点的场强 ‎ D.负电荷放在B点，电势能比放在A点大 ‎2.在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电荷量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A.该电荷在a点电势能较b点大 ‎ B.a点电势比b点电势低 ‎ C.a、b两点电势差大小一定为U＝Ed ‎ D.a、b两点电势差Uab＝ ‎3.如图，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是MN连线的中点，直线PQ是MN的中垂线。现有一带正电的试探电荷q自O点以大小是v0的初速度沿直线向Q点运动。若试探电荷q只受M、N处两电荷的电场力作用，则下列说法正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A.q将做匀速直线运动 B.q的加速度将逐渐减小 C.q的动能将逐渐减小 D.q的电势能将逐渐减小 ‎4. 如图所示，空间存在水平方向的匀强电场E=2.0×104N/C，在A处有一个质量为0.3kg的小球，所带电荷量为q=+2.0×10﹣4‎ C，用一长为L=60cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线平行处于水平状态。现让该质点在A处静止释放，则下列说法中正确的有（　　）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。）‎ A．释放后小球做圆周运动 ‎ B．小球在A点瞬间的加速度大小为10m/s2 ‎ C．小球从A运动到O点正下方的过程中电势能增加了2.4J ‎ D．小球第一次运动到O点正下方的速度大小为5m/s ‎5.两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是(　　)‎ ‎ ‎ ‎6.平行板间加如图所示的周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，则能定性描述粒子运动的速度图象的是(　　)‎ ‎7. 一带负电的粒子在电场中做直线运动的速度图象如图所示，在第2s末和第8s末分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力的作用，则以下判断正确的是（　　）‎ A．该电场可能是由点电荷产生的 ‎ B．M点的电势低于N点的电势 ‎ C．从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大 ‎ D．带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力 ‎8.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A.q1、q2为等量异种电荷 ‎ B.N、C两点间场强方向沿x轴负方向 ‎ C.N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大 ‎ D.将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小 ‎9.粗糙绝缘的水平桌面上，有两块竖直平行相对而立的金属板A、B。板间桌面上静止着带正电的物块，如图甲所示，当两金属板加图乙所示的交变电压时，设直到t1时刻物块才开始运动，(最大静摩擦力与滑动摩擦力可认为相等)，则(　　)‎ ‎ A.在0～t1时间内，物块受到逐渐增大的摩擦力，方向水平向右 ‎ B.在t1～t3时间内，物块受到的摩擦力先逐渐增大，后逐渐减小 ‎ C.t3时刻物块的速度最大 ‎ D.t4时刻物块的速度最大 ‎10.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V。重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为(　　)‎ A.32 W 　　 B.44 W 　　 C.47 W 　　 D.48 W ‎11.如图所示，带电荷量之比为qA∶qB＝1∶3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在 C、D点，若OC＝CD，忽略粒子重力的影响，则(　　)‎ ‎ A.A和B在电场中运动的时间之比为1∶2‎ ‎ B.A和B运动的加速度大小之比为4∶1‎ ‎ C.A和B的质量之比为1∶12‎ ‎ D.A和B的位移大小之比为1∶1‎ ‎12.某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内(　　)‎ ‎ ‎ A.该静电场是匀强电场 ‎ B.该静电场是非匀强电场 ‎ C.电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小 ‎ D.电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大 ‎13. 如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0．已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则（　　）‎ A．所有粒子最终都垂直电场方向射出电场 ‎ B．t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上 ‎ C．所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0 ‎ D．若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半 ‎14.如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则 (　　)．‎ A．平行板电容器的电容将变小 B．静电计指针张角变小 C．带电油滴的电势能将减少 D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动 一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 ‎15.如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计。闭合开关S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A.L变亮 ‎ B.RT两端电压变大 ‎ C.C所带的电荷量保持不变 ‎ D.G中电流方向由a到b ‎16. 如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104 N/C的匀强电场．在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°=0.8，g取10m/s2．下列说法正确（　　）‎ A．小球的带电荷量q=6×10﹣5 C ‎ B．小球动能的最小值为1J ‎ C．小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值 ‎ D．小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，‎ 且为4J 第II卷（非选择题46分）‎ 二、实验题：（共1题 , 17题8分）‎ ‎17．某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：‎ a．连接好实验装置如图所示．‎ b．将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．‎ c．在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上．‎ ‎④释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．‎ ‎(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：‎ ‎①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.‎ ‎②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，拉力对小车做的功为______ J，小车动能的增量为________ J.‎ ‎ (注：g取9.80m/s 计算结果均保留3位有效数字) ‎ ‎(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因有(至少写出两条原因)：‎ ‎________________________________________________________________. ‎ 三、计算题：（共3题,18题10分，19题12分，20题16分，共36分）‎ ‎18．如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0m。若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：‎ ‎ (1)两点电荷间的库仑力大小；‎ ‎ (2)C点的电场强度的大小和方向。‎ ‎ ‎ ‎19．如图所示，在竖直平面内，一匀强电场方向竖直向上，一电荷量为q、质量为m的带电微粒以水平初速度v0由P点射入，入射方向与电场线垂直。带电微粒从Q点射出电场时，其速度方向与电场线夹角为30°。知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，设P 点的电势为零，重力加速度为g。‎ ‎ (1)求带电微粒在Q点的电势能；‎ ‎ (2)求匀强电场的电场强度大小；‎ ‎ (3)当该带电微粒电势能为－qU时，机械能变化了多少？‎ ‎20.如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA＝60°，OB＝OA，将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电，电荷量为q(q＞0)，同时加一匀强电场，场强方向与△OAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g。求 ：‎ ‎ (1) 无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值； ‎ ‎ (2) 电场强度的大小和方向。‎ ‎ ‎ ‎2018-2019学年度第一学期第三次阶段考试 高三物理试题参考答案 ‎1． D。 2． B。3．D。4． D。5． A。6． A。7． B。8． C。9． C。‎ ‎10． A。11． ABC。12．BC。13． AC。14． ACD。15． AD。16． AB.。‎ ‎17．解析:小车动能的增量：ΔEk＝mv2＝×0.200×1.002 J＝0.100 J.‎ ‎(2)误差很大的可能原因：①小车质量不满足远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③先放小车后开电源，使打第一个点时，小车已有了一定的初速度．‎ 答案　(1)②0.196(2分)　0.100(2分)　(2) (4分)①小车质量没有远大于钩码质量　②没有平衡摩擦力　③操作错误：先放小车后开电源(任选其二)‎ ‎　四．计算题（共3小题）‎ ‎18．(10分)解析　(1)根据库仑定律，A、B两点间的库仑力大小为：‎ ‎ F＝k①----------------2分 ‎ 代入数据得：F＝9.0×10－3 N②---------------2分 ‎ (2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为：‎ ‎ E1＝k③---------------2分 ‎ A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为：‎ ‎ E＝2E1cos 30°④---------------2分 ‎ 代入数据得E＝×103 N/C　方向沿y轴正方向⑤---------------2分 ‎ 答案　(1)9.0×10－3 N (2) ×103 N/C　方向沿y轴正方向 ‎　19. (12分)解析　(1)根据带电微粒的偏转方向，知该微粒带正电，P、Q两点的电势差为U＝φP－φQ，电场力做正功，电势能减少，‎ ‎ 而P点的电势能为零---------------2分 根据φ＝ 得EpQ＝－qU---------------2分 ‎ (2)建立直角坐标系，垂直于电场线方向为x轴，平行于电场方向为y轴，由平抛运动的规律和几何知识可得tan 30°＝---------------2分 ‎ vy＝at---------------1分 ‎ d＝v0t-----------1分 ‎ a＝-----------1分 ‎ 解得E＝-----------1分 ‎ (3)当该带电微粒电势能为－qU时，电场力做了qU的正功，所以机械能增加了qU---------------2分 ‎ 答案　(1)－qU　(2)　(3)qU ‎20. (16分)解析　(1)设小球的初速度为v0，初动能为Ek0，从O点运动到A点的时间为t，令OA＝d，则OB＝d，根据平抛运动的规律有 ‎ dsin 60°＝v0t①-----------1分 ‎ dcos 60°＝gt2②-----------1分 ‎ 又有Ek0＝mv③-----------1分 ‎ 由①②③式得Ek0＝mgd④-----------2分 ‎ 设小球到达A点时的动能为EkA，则EkA＝Ek0＋mgd⑤-----------1分 ‎ 由④⑤式得＝⑥-----------2分 ‎ (2)加电场后，小球从O点到A点和B点，高度分别降低了和，设电势能分别减小ΔEpA和ΔEpB，由能量守恒及④式得 ‎ ΔEpA＝3Ek0－Ek0－mgd＝Ek0⑦-----------1分 ‎ ΔEpB＝6Ek0－Ek0－mgd＝Ek0⑧-----------1分 ‎ 在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的，设直线OB上的M点与A点等电势，M与O点的距离为x，如图，则有 ‎ ＝⑨-----------2分 ‎ 解得x＝d。MA为等势线，电场必与其垂线OC方向平行，设电场方向与竖直向下的方向的夹角为α，由几何关系可得α＝30°⑩-----------1分 ‎ 即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30°。‎ ‎ 设场强的大小为E，有qEdcos 30°＝ΔEpA⑪-----------1分 ‎ 由④⑦⑪式得E＝⑫-----------2分 ‎ 答案　(1)　(2) 　方向与竖直向下的方向的夹角为30°‎